JP5755536B2

JP5755536B2 - 電子部品実装装置

Info

Publication number: JP5755536B2
Application number: JP2011192459A
Authority: JP
Inventors: 緒方　雄二; 雄二緒方
Original assignee: Samsung Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Techwin Co Ltd
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-09-05
Also published as: KR20130026369A; JP2013055220A; KR101716179B1

Description

本発明は、設備稼働中にも部品供給台車を交換可能とする電子部品実装装置に関する。

従来から、電子部品実装装置において、多数のテープフィーダーを搭載した部品供給台車を装置本体に対して着脱可能とし、実装される電子部品の補充及び切り替えを容易にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２６７６５１号公報

ところで、上記部品供給台車の着脱は、通常は当該装置を含む設備の稼動を一旦停止してから行われる。これは、設備稼働中の台車交換に関しては、台車収容部における電子部品のピックアップ部分の開口（台車を外した状態の開口）が大きいこともあり、エリアセンサー等の高価な装備を想定しても、設備を一旦停止しないと作業者に対する安全が確保されないからである。
しかし、設備稼働中における台車交換は半導体設備（実装機）の生産性を向上させるものであり、携帯やＰＣ等の生産工場での機種切り替え時のロス低減を図るためにも、設備稼働中における台車交換を可能にするという課題の解決は不可欠と考えられる。

そこで本発明は、部品供給台車を着脱可能な電子部品実装装置において、設備稼動中における部品供給台車の交換を作業者の安全を確保しつつかつ安価なシステムで実現可能とすることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、電子部品の実装を行う装置本体と、前記装置本体の下部に設けた台車収容空間に着脱可能とされる部品供給台車と、前記装置本体の上部を覆うカバー内に移動可能に設けられて前記台車収容空間に収容した前記部品供給台車から電子部品を取り出すガントリーと、を備える電子部品実装装置において、前記装置本体が、前記カバー内のガントリー移動空間と前記台車収容空間とを連通する開口を有し、この開口が、前記部品供給台車からの部品取り出し位置にある前記ガントリーによって閉塞可能であることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記装置本体には、前記ガントリーが前記開口を閉塞したことを検出する第一センサーと、前記台車収容空間に前記部品供給台車が収容されたことを検出する第二センサーとが設けられることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記第二センサーは、前記台車収容空間の入口側で前記部品供給台車を検出する手前側センサーと、前記台車収容空間の奥側で前記部品供給台車を検出する奥側センサーと、前記台車収容空間内の物体を検出する安全センサーとを有し、前記手前側センサーが前記部品供給台車を検出したときは、この部品供給台車が前記台車収容空間の入口を塞ぎ、この状態で前記安全センサーの検出が無効となり、次いで前記奥側センサーが前記部品供給台車を検出したときは、前記部品供給台車がドッキング準備位置に達し、この状態から所定のドッキング作業後に実装作業を再開することを特徴とする。

本発明によれば、設備稼働中であっても、カバーを開く等によってガントリー移動空間を大きく開放することなく、台車の交換のみで電子部品の補充及び切り替え等を安全に行うことができ、当該装置の生産性を向上できる。また、ガントリーが部品取り出し位置に移動することで前記開口を閉塞できると共に、台車の離脱をトリガーとして台車離脱状態のガントリーの作動を制限することもできる。このように、設備稼動中における部品供給台車の交換を、作業者の安全を確保しつつかつ安価なシステムで実現できる。

本発明の実施形態における電子部品実装装置の斜視図である。上記電子部品実装装置の要部の側面図である。図２における部品供給台車離脱時の側面図である。上記電子部品実装装置の部品供給台車の装着手順の前半を（ａ）〜（ｃ）の順に示す平面図である。上記電子部品実装装置の部品供給台車の装着手順の後半を（ａ）〜（ｃ）の順に示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、電子部品実装装置１の装置本体１ａは、基台２の幅方向（Ｘ方向）の両側部に奥行き方向（Ｙ方向）に延びるＹテーブル３を備えている。各Ｙテーブル３には、その上部に設けたテーブル台４にサーボモーター５によって回転するボールネジ６が設けられている。

各Ｙテーブル３のうち、図１左側のＹテーブル３のサーボモーター５は手前側に、図１右側のＹテーブル３のサーボモーター５は奥側にそれぞれ設けられている。各Ｙテーブル３のボールネジ６には、Ｘ方向に延びるＸテーブル７の両側部がそれぞれ螺合されている。

Ｘテーブル７は、そのテーブル本体８が各Ｙテーブル３のボールネジ６に螺合し、各Ｙテーブル３のボールネジ６の回転によりＹ方向に沿って移動する。Ｘテーブル７には、図１右側に設けたサーボモーター９によって駆動するボールネジ１０が設けられている。ボールネジ１０には、ジョイントブロック１１が螺合しており、このジョイントブロック１１には、負圧により電子部品を吸着し、正圧で解放する八本のノズル１８を備えたノズルヘッド２０が支持されている。

各Ｙテーブル３には、Ｙ方向に沿って開口部１３が形成され、各開口部１３に掛け渡すようにして、基台２の前側（手前側）にてＸ方向に延びる基板搬送装置１４が設けられている。基板搬送装置１４は一対のレール１５を備え、これら各レール１５上を、電子部品が実装される基板１６がＸ方向に沿って搬送される。

基台２の上部の前側には、図１左側から順に、廃棄部品を投入する電子部品廃棄箱１７、複数のノズル１８を収容するノズルステーション１９、及びノズルヘッド２０を下方から照明した状態で撮影するカメラ２１が配置されている。

カメラ２１の図１右側には、装置本体１ａに対して基板１６に実装する電子部品を供給する複数（図１では一対のみ示す）のテープフィーダー２２を有する。各テープフィーダー２２はＸ方向に沿って配列され、自身が保持するテープリールから繰り出したキャリアテープ上の電子部品（何れも不図示）をノズルヘッド２０による部品吸着位置に配置する。

この電子部品が、ノズルヘッド２０の各ノズル１８により吸着され、基板搬送装置１４上の基板１６への実装位置に搬送され実装される。ノズルヘッド２０は、不図示の駆動装置の作動により垂直軸回りに回転駆動すると共に、同じく不図示の駆動装置の作動により前記部品吸着位置の上方に位置するノズル１８を上下動させる。装置本体１ａにおける例えば基台２の前部下側の図１左側には、各テーブル３，７及びノズルヘッド２０を含む電子部品実装装置１全体の作動を制御するコントローラー２４が配置されている。

図２，３を併せて参照し、例えば装置本体１ａにおける基台２の前部下側の図１右側には、複数のテープフィーダー２２を搭載した後述の部品供給台車３１を着脱可能に収容する台車収容部２５が凹設される。部品供給台車３１は、下端にキャスター３３を備えると共に後上部両側に移動操作用の取っ手３４を有する台車本体３２と、台車本体３２の上部に設けられたフィーダー装着テーブル３５と、フィーダー装着テーブル３５に保持された複数のテープフィーダー２２とを備える。なお、図示都合状、図２，３ではテープフィーダー２２の図示を略す。

部品供給台車３１は床面上を走行し、同じく床面上に設置された装置本体１ａの台車収容部２５に対して着脱される。以下、台車収容部２５が形成する空間を台車収容空間２５ａという。
部品供給台車３１及び装置本体１ａは、互いの相対位置を規定する位置決めガイド１ｂ（図４，５参照）を有し、台車収容部２５にそのＹ方向後方から部品供給台車３１を接近させ収容することで、部品供給台車３１及び装置本体１ａが所定の組み付け状態となる。この部品供給台車３１を装置本体１ａに対して着脱し交換することで、電子部品の補充及び切り替えを容易に行うことができる。

図２，３を参照し、装置本体１ａにおいて、Ｘテーブル７及びノズルヘッド２０を主とするガントリー２６は、装置本体１ａの上部を覆うカバー２７内のガントリー移動空間２６ａにて動作する。ガントリー移動空間２６ａは、各テーブル３，７によりノズルヘッド２０が移動する空間に相当し、その前後左右の外周及び上方がカバー２７により覆われる。

カバー２７は、その後部が基台２に固定されるカバー本体２７ａに対して別体のリッド２８として構成される。リッド２８は、上壁２８ａ及び後壁２８ｂを有するＬ字状をなし、その上壁２８ａの前端がＸ方向に沿うヒンジ軸を介してカバー本体２７ａに開閉可能に支持される。

これにより、ガントリー２６のメンテナンス時等には、電子部品実装装置１を含む設備の稼動を停止した後にリッド２８を開き、カバー２７後方からガントリー移動空間２６ａにアクセス可能であり、かつ設備稼働時には、リッド２８を閉じて周囲に対する安全性を確保可能である。

リッド２８は台車収容部２５の上方に位置し、このリッド２８の下方に部品供給台車３１が収容される。カバー２７の後壁２８ｂの下端（開閉端）からは、斜め下前方に向けて下壁２８ｃが延びる。下壁２８ｃの延長上には、装置本体１ａの基台２の上部前端が配置される。基台２の上部前端と前壁の前端との間には、ガントリー移動空間２６ａと台車収容空間２５ａとを連通する開口２９が形成される。

開口２９は、台車収容空間２５ａに向けて（下方に向けて）開口するもので、装置本体１ａにおける部品供給台車３１から電子部品をピックアップするための開口に相当する。開口２９は、例えば前記部品吸着位置から電子部品を吸着可能な部品取り出し位置（最も後退した位置）にあるガントリー２６により閉塞され、かつ前記組み付け状態にある部品供給台車３１によっても閉塞される。

以下、部品供給台車３１の着脱について説明する。
まず、電子部品実装装置１を含む設備の稼働中において、所定の台車交換タイミングで台車交換ボタン（不図示）が押されると、コントローラー２４がガントリー２６を例えば前記部品取り出し位置まで移動させる（図３参照）。このときのガントリー２６は、ノズルヘッド２０が最終部品を基板１６に装着した位置から最短となる経路で移動する。またこのとき、コントローラー２４は、不図示の告知手段を作動させて台車交換作業中であることを周囲に知らしめる。

ガントリー２６が前記部品取り出し位置にあることで、このガントリーにより開口２９が塞がれる。装置本体１ａには、ガントリー２６が前記部品取り出し位置（開口閉塞位置）に移動したことを検出するガントリー移動センサー３６が設けられる。このとき、台車収容部２５に臨む開口２９は、ガントリー２６により例えば作業者の手が入らない程度（８ｍｍ以下、欧州規格相当）の隙間をもって塞がれる。これにより、ガントリー２６作動用のクリアランスの確保と作業者に対する安全の確保とが両立される。

次いで、現状の部品供給台車３１を台車収容部２５から取り外した後に、新たな部品供給台車３１を台車収容部２５にそのＹ方向後方から接近させると（図４（ａ）参照）、例えば図４右側の位置決めガイド１ｂの後部に設けた手前側センサー３７が部品供給台車３１の前端部を検出する（図４（ｂ）参照）。

また、例えば図４右側の位置決めガイド１ｂの前後中間部には、台車収容部２５内における作業者等の存在を検出する安全センサー３９が設けられる。さらに、例えば図４左側の位置決めガイド１ｂの前部には、部品供給台車３１の前端部を検出する奥側センサー３８が設けられる。
各センサー３６〜３９は例えばビームセンサー（光電センサー）であり、これら各センサー３６〜３９の検出信号がコントローラー２４に入力される。

安全センサー３９が台車収容部２５内における作業者等の存在を検出したときは、コントローラー２４が不図示の警告手段を作動させて周囲への警告を発する。なお、手前側センサー３７が部品供給台車３１を検出した後は、台車収容部２５内にさらに進入した部品供給台車３１を安全センサー３９が検出したとしても、その検出信号はコントローラー２４が無視して警告がなされない（図４（ｃ）参照）。これは、手前側センサー３７が部品供給台車３１の前端部を検出した時点で台車収容部２５への入口が塞がれるからである。

次いで、さらに部品供給台車３１が台車収容部２５内に進入すると、奥側センサー３８が部品供給台車３１の前端部を検出し、コントローラー２４が不図示の表示手段により部品供給台車３１が所定のドッキング準備位置に達したことを周囲に知らしめる（図５（ａ）参照）。その後、ドッキングボタン（不図示）が押されると、コントローラー２４が例えば各位置決めガイド１ｂのＸ方向外側にそれぞれ設けたシリンダ１ｃを作動させ、その負圧を利用する等により部品供給台車３１を台車収容部２５奥のドッキング位置まで押し込み始める（図５（ｂ）参照）。なお、図中符号１ｄは各シリンダ１ｃを作動させるソレノイドを、符号１ｅはシリンダ１ｃの作動を検出するシリンダセンサをそれぞれ示す。

そして、部品供給台車３１がドッキング位置に達したことを例えばガントリー２６に設けた不図示のドッキングセンサが検出すると（図５（ｃ）参照）、コントローラー２４が前記告知手段の作動を停止させると共に電子部品実装装置１による電子部品の実装作業を再開させる。以上により、部品供給台車３１の着脱、交換作業が完了する。
このように、装置本体１ａには、部品供給台車３１が前記組み付け状態にあるか否かを検出する各センサー３６〜３９が設けられるのである。

上記実施形態によれば、電子部品実装装置１を含む設備が稼働中であっても、カバー２７を開く等によってガントリー移動空間２６ａを大きく開放することなく、部品供給台車３１を交換するのみで電子部品の補充及び切り替え等を安全に行うことができ、電子部品実装装置１の生産性を向上できる。また、ガントリー２６が部品取り出し位置に移動することで前記開口２９を閉塞できると共に、部品供給台車３１の離脱をトリガーとして台車離脱状態のガントリー２６の作動を制限することもできる。このように、設備稼動中における部品供給台車３１の交換を、作業者の安全を確保しつつかつ安価なシステムで実現できる。

本発明によれば、設備稼動中における部品供給台車の交換を、作業者の安全を確保しつつかつ安価なシステムで実現することができる。

１電子部品実装装置
１ａ装置本体
２５ａ台車収容空間
２６ガントリー
２６ａガントリー移動空間
２７カバー
２９開口
３１部品供給台車
３６ガントリー移動センサー（第一センサー）
３７手前側センサー（第二センサー）
３８奥側センサー（第二センサー）
３９安全センサー（第二センサー）

Claims

電子部品の実装を行う装置本体と、
前記装置本体の下部に設けた台車収容空間に着脱可能とされる部品供給台車と、
前記装置本体の上部を覆うカバー内に移動可能に設けられて前記台車収容空間に収容した前記部品供給台車から電子部品を取り出すガントリーと、を備える電子部品実装装置において、
前記装置本体が、前記カバー内のガントリー移動空間と前記台車収容空間とを連通する開口を有し、この開口が、前記部品供給台車からの部品取り出し位置にある前記ガントリーによって閉塞可能であることを特徴とする電子部品実装装置。
前記装置本体には、前記ガントリーが前記開口を閉塞したことを検出する第一センサーと、前記台車収容空間に前記部品供給台車が収容されたことを検出する第二センサーとが設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
前記第二センサーは、前記台車収容空間の入口側で前記部品供給台車を検出する手前側センサーと、前記台車収容空間の奥側で前記部品供給台車を検出する奥側センサーと、前記台車収容空間内の物体を検出する安全センサーとを有し、
前記手前側センサーが前記部品供給台車を検出したときは、この部品供給台車が前記台車収容空間の入口を塞ぎ、この状態で前記安全センサーの検出が無効となり、次いで前記奥側センサーが前記部品供給台車を検出したときは、前記部品供給台車がドッキング準備位置に達し、この状態から所定のドッキング作業後に実装作業を再開することを特徴とする請求項２に記載の電子部品実装装置。